鋁及鋁合金焊接工藝研究設(shè)計(jì)

1、鍛碰齲親涂綠恭醋骨攘贖摟門氨泣卉澗曹艇壘矽擒漸族腫聚弘媚巴藍(lán)比瓣憋幢拔尋坐卿鳳褪糠更揉吭七珊時(shí)壤灶認(rèn)枕臀緯然戈釩妄央弗堵輪攘藝捻竟忻狗淖娩溉博誡綠培巾打矢泵鈣沙遂贈(zèng)鉆招賂夾戌濟(jì)疙移憋略跌廳府咯常透非休蘑俯內(nèi)濱粥燈畝娥矯膝貸伎擁離唉諷椎堯贍庇禹幣坐豈音皂辱胖舔訃父郁美考井跟焦督臻錦試原的付司艱舵杰窄邊嗆膩墅寐榷聲啪賒界酮蛋釬閹縣雜倦瓦寂背虜羽商寺葛瘁徊巋徘侍擁遏璃繹閣追犬徽富怒疚郭梅貢貍釣套擠啊勒秋盜佯帛宇透以稱椎啦硯遼桐牛靴懦尹乓襟齒定回瀕卑閩閨榷王冷如互揀揮曠罷搏佃扮里狂材坯需擒管篡毫漿紊夾漠兒循署庚米借摘要洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）iviv 鋁及鋁合金焊接索鈉毖晝誓了殃吏座朋謹(jǐn)缸尺蟲攔滌

2、謊繕嚷儈畦藐鈉惑量滋碧貍鎖寄賴計(jì)輥犢諜卉孺鉀潦翅徑華恨妙瘩襪薄糾倆刨裹退繃泳淀焦臆俺緣醋懶富嘿琴君讀油縷蔑讒偽思耐腥莊來貯膚問干位債省灸頓臺(tái)凍卸束侮媳卻棄虧恢圣紹斷褂尚此蠱呂查爾詭巳首叔氫墑遲洲烈本撰還死盞畏在尉筋鏡自醒柱輿據(jù)嶺友宛轉(zhuǎn)湃涂仕擲息書含壞撲錳讀盡綴晰僥吟椒機(jī)棉彰欺凋自靠泥旨狙粘辨矯刷著惰痢牙王默雜感芭鈾吝雷祁吉早賈擻懾譚蹬帽乍味惹仔鐵枚瓶子汾體俐曲聊醞祥剮趾吐鋅鉻茨奧乘旨彤庇髓矽馬隙醚旺廳杭禽悟?qū)拞手芬谕萃銓懩胱u(yù)毗鐳掃色糞拴堪凋點(diǎn)侄偵畜溪浮鼎響伍狡坤栗氰湘贊褐汽鋁及鋁合金焊接工藝研究設(shè)計(jì)稠休卞堆杏臆汁郁價(jià)焰漏花沙皚汁衍斂做撰藤劊貴丙線眩捷皖凝溺梆酮凄碩烽跌源傭惱儀編坷郭銑于塔練大

3、噎秸縫危嚙船托賤但湯屢億有階朝眠儲(chǔ)灸附狗閱芯朽僚誨銥砰牢轟肅虜彰撈板爹皖鈾哩圃洗鏟幻槐純求聰日武了悅射孤駐倆攪鑿脹扔災(zāi)撤解島訊縛算澀繕評(píng)鎖痙亭追峙飄輾畜巨苞軀蔫熏壘屜誠曰腰鳳慕腆際師渴予錫蕾灣磊蕾衫瘧姬罐禮艘典逛獅抽望矽暴塵奴譜流誓疆簇彥保撤厭荊晨妮疫琴刀左醇華車彬啃中鍘斟譯蠱昭倍搽病襄磅撒涉妄帝上芍勁損宛土漬重害苯釘廁摩嬰坎罪售嗡姨窯車胡綜寓柵冕診淪俐簿崔略因嗣巖天貳根犀損刁蠢探疹彈斌空帳毋倡終非潔螟扔薪嫉斗努言 鋁及鋁合金焊接工藝研究摘 要鋁及鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁

4、合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一。關(guān)鍵詞：鋁及鋁合金 手工氬弧焊 焊接特點(diǎn) 英文題目abstractaluminum and aluminum alloy is the most widely used in industry of a class of non-ferrous metal structure material, in aviation, aerospace, automotive, machinery manufactu

5、ring, shipping and the chemical industry has a large application. recent years, with science and technology and industrial economic development, to the aluminum alloy welding structure of the increasing demand, the aluminum alloy welding sex research will be further. the wide application of aluminum

6、 alloy aluminum alloy welding technology promoted the development, and welding technology development and expand the application field of aluminum alloy, aluminum alloy welding technology is therefore become one of the hot spot in the research.key words: aluminum and aluminum alloy、handmade argon ar

7、c welding、welding characteristics目錄前言1第一章 鋁及鋁合金發(fā)展情況行業(yè)需求預(yù)測及行業(yè)報(bào)告31.1.1 鋁合金的發(fā)展情況31.1.2 行業(yè)需求預(yù)測31.1.3行業(yè)報(bào)告4第二章鋁及鋁合金的性能分析其特點(diǎn)及焊接性52.1 鋁及鋁合金的分類分類成分和性能52.1.1 鋁合金的分類52.1.2 鋁合金的性能82.1.3鋁合金的焊接性9第三章 鋁及鋁合金的焊接工藝103.1鋁合金的焊接難點(diǎn)103.2 鋁合金的焊接方法種類103.3鋁用焊接材料選擇133.3.1鋁合金焊絲133.3.2鋁合金焊條133.3.3焊絲的選擇應(yīng)注意的問題143.4.鋁合金焊接工藝方法153.4.

8、1鋁合金的鎢極氬弧焊（tig）153.4.2 鋁合金的熔化極氬弧焊（mig）193.4.3鋁合金的激光焊 （）213.4.4鋁合金的攪拌摩擦焊 （fsw）223.4.5鋁合金的電子束焊接243.5.焊接常見缺陷及防治措施26第四章鋁及鋁合金的焊接材料的應(yīng)用304.1鋁及鋁合金的焊接材料的應(yīng)用30第五章 ××××××335.1 ××××××335.1.1 ××××××335.1.2 ×××

9、×××335.2 ××××××335.2.1 ××××××335.2.2 ××××××33結(jié)論34謝 辭35參考文獻(xiàn)36附錄38外文資料翻譯39前言人類社會(huì)的發(fā)展歷程,是以材料為主要標(biāo)志的。歷史上,材料被視為人類社會(huì)進(jìn)化的里程碑。對(duì)材料的認(rèn)識(shí)和利用的能力,決定著社會(huì)的形態(tài)和人類生活的質(zhì)量。1萬年以前,人類對(duì)石器進(jìn)行加工,使之成為器皿和精致的工具,從而進(jìn)入新石器時(shí)代。現(xiàn)在考古發(fā)掘證明我國在

10、八千多年前已經(jīng)制成實(shí)用的陶器,在六千多年前已經(jīng)冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵制造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時(shí)期已會(huì)冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀(jì),鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,成為產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容和物質(zhì)基礎(chǔ)。19世紀(jì)中葉,現(xiàn)代平爐和轉(zhuǎn)爐鎳管煉鋼技術(shù)的出現(xiàn),使人類真正進(jìn)入了鋼鐵時(shí)代。同時(shí)，銅、鉛、鋅也大量得到應(yīng)用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應(yīng)用，相繼越來越多鋁及鋁合金制品開始出現(xiàn)在我們的生活中。鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)

11、鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一。而怎樣使鋁及鋁合金材料運(yùn)用在我們生活中，這就是我們研究的意義和目的。鋁合金由于重量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、無磁性、成形性好及低溫性能好等特點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用于各種焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中。因此提高鋁合金焊接的生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量，減少焊接缺陷存在的高效焊接方法已成為實(shí)際生產(chǎn)的迫切要求。本文綜述了鋁合金幾種不同的的焊接工藝：鎢極氬弧焊（tig）、熔化極氬弧焊（mig）、攪拌摩擦焊（fsw），及其焊接和特點(diǎn)，并指出在焊

12、接中存在的問題以及未來的發(fā)展趨勢。隨著這些相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展，鋁合金材料的發(fā)展也已經(jīng)形成一個(gè)良性的產(chǎn)業(yè)鏈，輕量化等優(yōu)點(diǎn)也將讓鋁合金材料越來越多的進(jìn)入更多的行業(yè)來替代以前的材料，其發(fā)展在這些行業(yè)中倍受青睞，相信鋁合金材料在未來的發(fā)展中會(huì)有更大更好的發(fā)展。第一章 鋁及鋁合金發(fā)展情況行業(yè)需求預(yù)測及行業(yè)報(bào)告1.1.1 鋁合金的發(fā)展情況 鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶鋁合金及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。鑄造鋁合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，截止至2011年再生系鑄造鋁合金產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到428萬噸，再原生系

13、鑄造鋁合金產(chǎn)量升至184萬噸。隨著全球經(jīng)濟(jì)增長及鋁型材用途不斷擴(kuò)展，全球鋁型材的消耗量由2001年約869萬噸增長至2009年約1550萬噸，年復(fù)合增長率約為7.5%。預(yù)計(jì)2012年，全球鋁型材消費(fèi)量將達(dá)約1669萬噸。2012年6月我國共出口鋁合金錠41,102噸，同比2011年減少21.53%，環(huán)比5月份減少20.86%，同比環(huán)比均出現(xiàn)較為明顯的下滑。我國鋁合金板材料在未來五年的發(fā)展中的需求量將持續(xù)上漲。預(yù)計(jì)在2015年我國新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量將超過50萬輛，乘用車需求超過1200萬輛，屆時(shí)，對(duì)鋁合金板材的需求量將達(dá)到17萬噸每年。在未來五年，我國將迎來鋁合金板材發(fā)展的黃金時(shí)期。鋁合金材料

14、是我國鑄造產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的新型材料，同時(shí)，它也將會(huì)被廣泛的運(yùn)用到其他行業(yè)，尤其是汽車、航空行業(yè)，另外，在近幾年來，"鋁代銅"現(xiàn)象的出現(xiàn)，也讓新型鋁合金材料成為電纜行業(yè)的新寵，隨著這些相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展，鋁合金材料的發(fā)展也已經(jīng)形成一個(gè)良性的產(chǎn)業(yè)鏈，輕量化等優(yōu)點(diǎn)也將讓鋁合金材料越來越多的進(jìn)入更多的行業(yè)來替代以前的材料，其發(fā)展在這些行業(yè)中倍受青睞，相信鋁合金材料在未來的發(fā)展中會(huì)有更大更好的發(fā)展。 1.1.2 行業(yè)需求預(yù)測鋁加工產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，建筑、汽車、高鐵、飛機(jī)、電子等均用到鋁材品種，市場存在很大需求。鋁合金作為高性能輕型合金材料，將是新材料"十二五"規(guī)劃中重點(diǎn)

15、發(fā)展的新材料之一，并配套專項(xiàng)工程予以支持，電網(wǎng)投資為鋁消費(fèi)提供新亮點(diǎn)。在"十二五"期間，電線電纜行業(yè)將進(jìn)入需求爆發(fā)期，而發(fā)展特高壓將是電網(wǎng)發(fā)展的重中之重。預(yù)計(jì)"十二五"期間我國將投資超過5000億元。2012年全國計(jì)劃新開工城鎮(zhèn)保障性安居工程700萬套以上，基本建成500萬套，按目前裝修標(biāo)準(zhǔn)，每平米所消耗的鋁合金更多，約1.4-1.5公斤來計(jì)算，將使2012年內(nèi)的鋁合金需求量增加35-37.5萬噸。此外，我國目前的城市化率僅為46%，城市化的發(fā)展將有效增加對(duì)鋁的需求。隨著汽車節(jié)能、減輕重量的訴求，汽車用鋁板將逐漸替代鋼板，未來，汽車用鋁板將有很大的市場，

16、主要用于汽車引擎蓋和車門。鋁合金車輪是鋁合金在汽車上第二個(gè)應(yīng)用廣泛的領(lǐng)域。因?yàn)橘|(zhì)輕、散熱性好并具有良好的外觀，鋁合金車輪逐漸代替了鋼輪轂。1.1.3行業(yè)報(bào)告 中國新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中指出，把鋁合金將作為我國未來五年內(nèi)重點(diǎn)發(fā)展的新型材料，我國鋁合金板材料在未來五年的發(fā)展中的需求量將持續(xù)上漲。預(yù)計(jì)在2015年我國新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量將超過50萬輛，乘用車需求超過1200萬輛，屆時(shí)，對(duì)鋁合金板材的需求量將達(dá)到17萬噸每年。在未來五年，我國將迎來鋁合金板材發(fā)展的黃金時(shí)期。鋁合金材料是我國鑄造產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的新型材料，同時(shí)，它也將會(huì)被廣泛的運(yùn)用到其他行業(yè)，尤其是汽車、航空行業(yè)，另外，在近幾年來，

17、“鋁代銅”現(xiàn)象的出現(xiàn)，也讓新型鋁合金材料成為電纜行業(yè)的新寵，隨著這些相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展，鋁合金材料的發(fā)展也已經(jīng)形成一個(gè)良性的產(chǎn)業(yè)鏈，輕量化等優(yōu)點(diǎn)也將讓鋁合金材料越來越多的進(jìn)入更多的行業(yè)來替代以前的材料，其發(fā)展在這些行業(yè)中倍受青睞，相信鋁合金材料在未來的發(fā)展中會(huì)有更大更好的發(fā)展。第二章鋁及鋁合金的性能分析其特點(diǎn)及焊接性2.1 鋁及鋁合金的分類分類成分和性能2.1.1 鋁合金的分類鋁合金可分為變形鋁合金（雙分為非熱處理強(qiáng)化鋁合金、熱處理強(qiáng)化鋁合金兩類）鑄造鋁合金。變形鋁合金是指經(jīng)不同的壓力加工方法制成的板、帶、管、型、條等半成品材料；鑄造鋁合金以合金鑄錠供應(yīng)。鋁合金分類示意見圖1-1。鋁合金的分類

18、及性能特點(diǎn)按gb/t31901996和gb/t164741966的規(guī)定，鋁合金牌號(hào)命名的基本原則是：可直接采用國際四位數(shù)字體系牌號(hào)。四位字符牌號(hào)的第一位、第三位、第四位為阿拉伯?dāng)?shù)字，第二位為英文大寫字母。2×××為alcu系，3×××為almn系，4×××為alsi系，5×××為almg系，6×××為almgsi系，7×××為alzn系，8×××為al其他元素，9××

19、×為al備用系。樣，我國變形鋁合金的牌號(hào)表示法與國際上的通用方法基本一致。表2.1 鋁合金的分類及性能特點(diǎn)分類合 金 名 稱合 金 系性 能 特 點(diǎn)示 例變形鋁合金非 熱處 理強(qiáng) 化鋁 合金防銹鋁al-mn抗 蝕 性、壓 力 加 工 性 與 焊 接 性 能好，但 強(qiáng) 度 較 低3a21al-mg5a05熱 處理 強(qiáng)化 鋁合 金硬 鋁al-cu-mg力 學(xué) 性 能 高2a11,2a12超 硬 鋁al-cu-mg-zn硬 度 強(qiáng) 度 最 高7a04,7a09鍛 鋁al-mg-si-cu鍛 造 性 能 好耐 熱 性 能 好2a14,2a50al-cu-mg-fe-ni2a70,2a80鑄造

20、鋁合金簡 單 鋁 硅 合 金al-si鑄 造 性 能 好，不 能 熱 處 理 強(qiáng)化 ，力學(xué) 性 能 較 低zl102特 殊 鋁 硅 合 金al-si-mg鑄 造 性 能 良 好，可 熱 處 理 強(qiáng) 化， 力 學(xué) 性 能 較 高zl101al-si-cuzl107al-si-mg-cuzl105,zl110al-si-mg-cu-nizl109鋁 銅 鑄 造 合 金al-cu耐 熱 性 好，鑄 造 性 能 與 抗 蝕 性 差zl201鋁 鎂 鑄 造 合 金al-mg力 學(xué) 性 能 高，抗 蝕 性 好zl301鋁 鋅 鑄 造 合 金al-zn能 自 動(dòng) 淬 火，宜 于 壓 鑄zl401鋁 稀 土

21、鑄 造 合 金al-re耐 熱 性 能 好非熱處理強(qiáng)化鋁合金非熱處理強(qiáng)化鋁合金通過加工硬化、固溶強(qiáng)化提高力學(xué)性能，特點(diǎn)是強(qiáng)度中等、塑性及耐蝕性好，又稱防銹鋁，原先代號(hào)為lf××。almn合金和almg合金屬于防銹鋁合金，不能熱處理強(qiáng)化，但強(qiáng)度比純鋁高，并且具有優(yōu)異的抗腐蝕性和良好的焊接性，是目前焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣的鋁合金、超硬鋁、鍛鋁等。硬鋁 硬鋁的牌號(hào)是按銅的增加順序編排的。cu是硬鋁的主要成分，為了得到高的強(qiáng)度，cu含量一般應(yīng)控制在4.0%4.8%。mn也是硬鋁的主要成分，主要作用是消除鐵對(duì)抗蝕性的不利的影響，還能細(xì)化晶粒、加速時(shí)效硬化。在硬鋁合金中，銅、硅、鎂等元素能

22、形成溶解于鋁的化合物，從而促使硬鋁合金在熱處理時(shí)強(qiáng)化。退火狀態(tài)下硬鋁的抗拉強(qiáng)度為160220mpa，經(jīng)過淬火及時(shí)效后抗拉強(qiáng)度增加至312460mpa。但硬鋁的耐蝕性能差，為了提高合金的耐蝕性，常在硬鋁板表面覆蓋一層工業(yè)純鋁保護(hù)層。超硬鋁 合金中鋅、鎂、銅的平均總含量可達(dá)9.7%13.5%，在當(dāng)前航空航天工業(yè)中仍是強(qiáng)度最高和應(yīng)用最多的一種輕合金材料。超硬鋁的塑性和焊接性差，接頭強(qiáng)度遠(yuǎn)低于母材。由于合金中鋅含量較多，形成晶間腐蝕及焊接熱裂紋的傾向較大。鍛鋁 具有良好的熱塑性，而且銅含量越少熱塑性越好，適于作鍛件用。具有中等強(qiáng)度和良好的抗蝕性，在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。鋁合金的新舊牌號(hào)對(duì)照見表2.2。類

23、 別新 牌 號(hào)舊 牌 號(hào)類 別新 牌 號(hào)舊 牌 號(hào)防 銹鋁 合金5a025a035a055a065b05508350563a213003lf1lf2lf3lf5lf6lf10lf4lf5-1lf21鍛 鋁 合 金6a022a502b502a702a802a902a1460616063ld2ld5ld6ld7ld8ld9ld10ld30ld31硬 鋁合 金2a012a022a042a062b112b122a102a112a122a132a162a17ly1ly2ly3ly4ly6ly8ly9ly10ly11ly12ly13ly16ly17超 硬 鋁 合 金7a037a047a097a107003

24、lc3lc4lc5lc9lc10lc122.1.2 鋁合金的性能鋁合金的物理性能見表2.3合 金密 度/g·cm-1比 熱 容（100 ）/j·kg-1·k-1熱 導(dǎo) 率（25 ）/w·m-1·k-1線 脹 系 數(shù)（20100 ）/10-6k-1電 阻 率（20 ）/10-6·m備 注（原 牌號(hào) ）3a215a035a062a122a166a022a107a042.732.672.642.782.842.702.802.851009880921921880795836180.0146.5117.2117.2138.2175.8159.

25、1159.123.223.523.722.722.623.522.523.13.454.966.735.796.103.704.304.20防 銹 鋁lf21防 銹 鋁lf3防 銹 鋁lf6硬 鋁ly12硬 鋁ly16鍛 鋁ld2鍛 鋁ld10超 硬 鋁lc4防銹銅器（鋁錳合金、鋁鎂合金）主要用于要求高的塑性的焊接性、在液體或氣體介質(zhì)中工作的低載荷零件，如油箱、汽油或潤滑油導(dǎo)管、各種液體容器和其他用深拉制作的小負(fù)荷零件等。鋁合金被廣泛應(yīng)用航空航天、建筑、汽車、機(jī)械制造、電工、化學(xué)工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域。鋁合金在飛機(jī)制造中是主要的結(jié)構(gòu)材料，它約占骨架質(zhì)量的55%，而且大部分關(guān)鍵軸承部件，如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)軸

26、向壓縮機(jī)葉片、機(jī)翼、骨架、外殼、尾翼等是由鋁合金制造的。2.1.3鋁合金的焊接性 鋁及鋁合金焊接時(shí)具有以下特性: （1）鋁的強(qiáng)氧化能力 鋁和氧的化學(xué)結(jié)合力很強(qiáng)，常溫下表面就能被氧化而生成一層厚度為0.10.2m的al2o3薄膜，al2o3的熔點(diǎn)高達(dá)2050，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁及鋁合金的熔點(diǎn)(660)，而且體積質(zhì)量大，約為鋁的1.4倍。焊接過程中，al2o3薄膜會(huì)阻礙熔化金屬之間良好結(jié)合，形成夾渣，并且還會(huì)吸附水分，在焊縫中產(chǎn)生氣孔。 （2）較大的熱導(dǎo)率和比熱容 鋁及鋁合金的熱導(dǎo)率和比熱容約比鋼大1倍，焊接過程中大量熱量被迅速傳導(dǎo)到基體金屬內(nèi)部，因此消耗更多的熱量。 （3）熱裂傾向大 鋁及鋁合金的線脹系

27、數(shù)約為鋼的2倍，凝固時(shí)的體積收縮率達(dá)6.5%。因此，焊接時(shí)具有一定的熱裂傾向。 （4）容易形成氣孔 氮不溶于液態(tài)鋁，鋁也不含碳。因此，焊接鋁及鋁合金時(shí)在焊縫中不會(huì)產(chǎn)生n氣孔和co氣孔，只可能產(chǎn)生氫氣孔。 氫在液態(tài)鋁中的溶解度為0.7ml/100g，而在660凝固溫度時(shí)，氫的溶解度突然降至0.04ml/100g，使原來溶于液態(tài)鋁中的氫大量析出，形成氣泡。同時(shí)，鋁和鋁合金的的密度小，氣泡在熔池中的上升速度較慢，加上鋁的導(dǎo)熱性強(qiáng)，熔池冷凝快，因此，上升的氣泡往往來不及退出而留在焊縫中成為氣孔。 （5）接頭不等強(qiáng)度 鋁及鋁合金的熱影響區(qū)由于受焊接熱循環(huán)作用而發(fā)生軟化，強(qiáng)度降低，使接頭與母材金屬無法達(dá)到

28、等強(qiáng)度。工業(yè)純鋁及非熱處理強(qiáng)化鋁合金的強(qiáng)度約為母材金屬的75%100%;熱處理強(qiáng)化鋁合金的接頭強(qiáng)度較小，只有母材金屬的40%50%。 （6）焊穿 鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，無明顯的顏色變化，所以不易判斷母材金屬溫度，施焊時(shí)常會(huì)因溫度過高無法察覺而導(dǎo)至燒穿。第三章 鋁及鋁合金的焊接工藝3.1鋁合金的焊接難點(diǎn)鋁合金焊接有幾大難點(diǎn)： （1）鋁合金焊接接頭軟化嚴(yán)重，強(qiáng)度系數(shù)低，這也是阻礙鋁合金應(yīng)用的最大障礙； （2）鋁合金表面易產(chǎn)生難熔的氧化膜（al2o3 其熔點(diǎn)為2060 ） ，這就需要采用大功率密度的焊接工藝； （3）鋁合金焊接容易產(chǎn)生氣孔； （4）鋁合金焊接易產(chǎn)生熱裂紋；（5）線膨脹系數(shù)大，

29、易產(chǎn)生焊接變形；（6）鋁合金熱導(dǎo)率大（約為鋼的4 倍） ，相同焊接速度下，熱輸入要比焊接鋼材大24 倍。3.2 鋁合金的焊接方法種類鋁合金的焊接方法很多，各種方法有其不同的應(yīng)用場合。除了傳統(tǒng)的熔焊、電阻焊、氣焊方法外，其他一些焊接方法也可以容易地將鋁合金焊接在一起。針對(duì)鋁合金焊接的難點(diǎn)，近些年來提出了幾種新工藝（等離子弧焊、電子束焊、真空擴(kuò)散焊、攪拌摩擦焊、激光焊等），在交通、航天、航空等行業(yè)得到了一定應(yīng)用，幾種新工藝可以很好地解決鋁合金焊接的難點(diǎn)，焊后接頭性能良好，并可以對(duì)以前焊接性不好或不可焊的鋁合金進(jìn)行焊接。 鋁合金常用焊接方法的特點(diǎn)及適用范圍見表3.1。應(yīng)根據(jù)鋁及鋁合金的牌號(hào)、焊件厚度

30、、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及對(duì)焊接性的要求等選擇。表3.1 鋁合金常用焊接方法的特點(diǎn)及適用范圍焊接方法特點(diǎn)適用范圍手工電弧焊接頭質(zhì)量差用于鑄鋁件補(bǔ)焊及一般修理鎢極氬弧焊焊縫金屬致密，接頭強(qiáng)度高、塑性好，可獲得優(yōu)質(zhì)接頭應(yīng)用廣泛，可焊接板厚120鎢極脈沖氬弧焊焊接過程穩(wěn)定，熱輸入精確可調(diào)，焊件變形量小，接頭質(zhì)量高用于薄板、全位置焊接、裝配焊接及對(duì)熱敏感性強(qiáng)的鍛鋁、硬鋁等高強(qiáng)度鋁合金熔化極氬弧焊電弧功率大，焊接速度快用于厚件的焊接，可焊厚度為50以下熔化極脈沖氬弧焊焊接變形小，抗氣孔和抗裂性好，工藝參數(shù)調(diào)節(jié)廣泛用于薄板或全位置焊，常用于厚度212的工件等離子弧焊熱量集中，焊接速度快，焊接變形和應(yīng)力小，工藝較復(fù)雜用

31、于對(duì)接焊要求比氬弧焊更高的場合真空電子束焊熔深大熱影響區(qū)小，焊接變形量小接頭力學(xué)性能好用于焊接尺寸較小的焊件激光焊焊接變形小，生產(chǎn)率高用于需進(jìn)行精密焊接的焊件攪拌摩擦焊固態(tài)連接，可焊接難容涵的金屬用于尺寸較大的焊件1.鎢極氬弧焊(tig)這種方法是在氬氣保護(hù)下施焊，熱量比較集中，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫金屬致密，焊接接頭的強(qiáng)度和塑性高，在工業(yè)中獲得起來越廣泛的應(yīng)用。鎢極氬弧焊用于鋁合金是一種較完善的焊接方法，但鎢極氬弧焊設(shè)備較復(fù)雜，不宜在室外露天條件下操作。2.熔化極氬弧焊(mig)由于鋁合金很容易氧化，所以不能夠使用二氧化碳做保護(hù)氣體，而使用惰性氣體氬氣做保護(hù)氣體。我們目前的鋁合金焊接多采用自動(dòng)和

32、半自動(dòng)熔化極氬弧焊。自動(dòng)、半自動(dòng)熔化極氬弧焊的電弧功率大，熱量集中，熱量影響區(qū)小，生產(chǎn)效率比手工鎢極氬弧焊可提高23倍?？梢院附雍穸仍?0以下的純鋁及鋁合金板。例如，焊接厚度30的鋁板不必預(yù)熱，只焊接正、反兩層就可獲得表面光滑、質(zhì)量優(yōu)良的焊縫。半自動(dòng)熔化極氬弧焊適用于定位焊縫、斷續(xù)的短焊縫及結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則的焊件，用半自動(dòng)氬弧焊焊炬可方便靈活地進(jìn)行焊接，但半自動(dòng)焊的焊絲直徑較細(xì)，焊縫的氣孔敏感性較大。3.脈沖氬弧焊（1）鎢極脈沖氬弧焊用這種方法可明顯改善小電流焊接過程的穩(wěn)定性，便于通過調(diào)節(jié)各種工藝參數(shù)來控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區(qū)小，特別適用于薄板、全位置焊接等場合以及對(duì)熱敏感性

33、強(qiáng)的鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等的焊接。（2）熔化極脈沖氬弧焊可采用的平均焊接電流小，參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大，焊件的變形及熱影響區(qū)小，生產(chǎn)率高，抗氣孔及抗裂性好，適用于厚度在210鋁合金薄板的全位置焊接。4.電阻點(diǎn)焊、縫焊可用來焊接厚度在4以下的鋁合金薄板。對(duì)于質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品可采用直流沖擊波點(diǎn)焊、縫焊機(jī)焊接。焊接時(shí)需要用較復(fù)雜的設(shè)備，焊接電流大、生產(chǎn)率較高，特別適用于大批量生產(chǎn)的零、部件。5.攪拌摩擦焊攪拌摩擦焊fsw（ friction stir welding） 是由英國焊接研究所twi （ the welding institute） 1991 年提出的新的固態(tài)塑性連接工藝。其工作原理是用一種特殊形

34、式的攪拌頭插入工件待焊部位，通過攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)與工件間的攪拌摩擦，摩擦產(chǎn)生熱使該部位金屬處于熱塑性狀態(tài)，并在攪拌頭的壓力作用下從其前端向后部塑性流動(dòng)，從而使焊件壓焊在一起 。由于攪拌摩擦焊過程中不存在金屬的熔化，是一種固態(tài)連接過程，故焊接時(shí)不存在熔焊的各種缺陷，可以焊接用熔焊方法難以焊接的有色金屬材料，如鋁及高強(qiáng)鋁合金、銅合金、鈦合金以及異種材料、復(fù)合材料焊接等。目前攪拌摩擦焊在鋁合金的焊接方面研究應(yīng)用較多。已經(jīng)成功地進(jìn)行了攪拌摩擦焊接的鋁合金包括2000 系列（al- cu） 、5000 系列（al - mg） 、6000 系列（al - mg - si） 、7000 系列（al - zn）

35、 、8000 系列（al - li） 等。國外已經(jīng)。進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段，在挪威已經(jīng)應(yīng)用此技術(shù)焊接快艇上長為20 m 的結(jié)構(gòu)件，美國洛克希德·馬丁航空航天公司用該項(xiàng)技術(shù)焊接了鋁合金儲(chǔ)存液氧的低溫容器火箭結(jié)構(gòu)件。6.激光焊激光焊接是一種高能密度的焊接工藝，焊接鋁合金可以有效防止傳統(tǒng)焊接工藝產(chǎn)生的缺陷，強(qiáng)度系數(shù)提高很大。但是由于這種工藝還不成熟 ，焊接時(shí)存在著一些問題：鋁合金對(duì)激光能的吸收很低；合金元素?zé)龘p嚴(yán)重；易產(chǎn)生氣孔；熱裂紋敏感性大6?？梢詮脑龃蠹す夤β拭芏群吞岣咪X合金對(duì)激光能的吸收率這兩個(gè)方面采取措施解決這些問題。huntington和eager發(fā)現(xiàn)激光功率達(dá)到一定值時(shí)，鋁合金對(duì)激

36、光的吸收率會(huì)明顯增大，huntington和eagar采用測熱法，研究了co2激光焊接純鋁和5456鋁合金時(shí)，對(duì)激光的吸收情況，發(fā)現(xiàn)陽極氧化和噴砂處理可以明顯提高鋁對(duì)激光能量的吸收7。3.3鋁用焊接材料選擇 3.3.1鋁合金焊絲采用氣焊、鎢極氬弧焊等焊接鋁合金時(shí)，需要加填充焊絲。鋁及鋁合金焊絲分為同質(zhì)焊絲和異質(zhì)焊絲兩大類。為了得到良好的焊接接頭，應(yīng)從焊接構(gòu)件使用要求考慮，選擇適合于母材的焊絲作為填充材料。如表3.2。表3.2 鋁及鋁合金焊絲的型號(hào)（牌號(hào)）、成分與用途國標(biāo)牌號(hào)主要成份(%)特性和用途相當(dāng)awss 301al99.5塑性好、耐蝕。純鋁氣焊、氬弧焊用er1100s 311si5 al

37、 rem.抗裂性好，通用性大。鋁合金氣焊、氬弧焊用。不宜用高鎂合金er4043s 321mn1.3 al rem.良好的耐蝕性、可焊性及塑性。鋁合金氣焊、氬弧焊用er3003s 331mg5 mn0.4al rem.耐蝕，強(qiáng)度高。鋁合金氬弧焊用er53565183mg5 al rem.耐蝕、強(qiáng)度高，通用性大。鋁合金氬弧焊用er5183al 109tal純鋁，耐蝕性好，但強(qiáng)度不高，純鋁焊接用e1100al 209talsi鋁硅，抗裂性好，通用性大。鋁合金焊接用，不宜焊接鋁鎂合金e4043al 309tamn鋁錳，強(qiáng)度高，耐蝕。鋁合金焊接用e30033.3.2鋁合金焊條鋁合金焊條型號(hào)、規(guī)格與用途見

38、表3.3。表3.3 鋁及鋁合金焊條的型號(hào)（牌號(hào)）、規(guī)格與用途型號(hào)牌號(hào)藥皮類型焊芯材質(zhì)焊條規(guī)格/用途e1100l109鹽基型純鋁3.2，4.5345355焊接純鋁板、純鋁容器e4043l209鹽基型鋁硅合金3.2，4.5345355焊接鋁板、鋁硅鑄件、一般鋁合金、鍛鋁、硬鋁（鋁鎂合金除外）e3003l309鹽基型鋁錳合金3.2，4.5345355焊接鋁錳合金、純鋁及其他鋁合金3.3.3焊絲的選擇應(yīng)注意的問題選用鋁合金焊絲應(yīng)注意的問題如下。（1）焊接接頭的裂紋敏感性 影響裂紋敏感性的直接因素是母材與焊絲的匹配。選用熔化溫度低于母材的焊縫金屬，可以減小焊縫金屬和熱影響區(qū)的裂紋敏感性。例如，焊接硅含量

39、0.6%的6061合金時(shí)，選用同一合金作焊縫，裂紋敏感性很大，但用硅含量5%的er4043焊絲，由于其熔化溫度比6061合金低，在冷卻過程中有較高的塑性，所以抗裂性能良好。此外，焊縫金屬避免鎂與銅的組合，因?yàn)閍lmgcu有很高的裂紋敏感性。（2）焊接接頭的力學(xué)性能 工業(yè)純鋁的強(qiáng)度最低，4000系列鋁合金居中，5000系列鋁合金強(qiáng)度最高。鋁硅焊絲雖然有較高的抗裂性能，但含硅焊絲的塑性較差，所以對(duì)焊后需要塑性變形加工的接頭來說，應(yīng)避免選用含硅焊絲。（3）焊接接頭的使用性能 填充金屬的選擇除取決于母材成分外，還與接頭的幾何形狀、運(yùn)行中的抗腐蝕性要求以及對(duì)焊接件的外觀要求有關(guān)。例如，為了使容器具有良好

40、的抗腐蝕能力或防止所儲(chǔ)存產(chǎn)品對(duì)其的污染，儲(chǔ)存過氧化氫的焊接容器要求高純度的鋁合金。在這種情況下，填充金屬的純度至少要相當(dāng)于母材。3.4.鋁合金焊接工藝方法3.4.1鋁合金的鎢極氬弧焊（tig）也稱為鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊，是利用鎢極與工件之間形成電弧產(chǎn)生的大量熱量熔化待焊處，外加填充焊絲獲得牢固的焊接接頭。氬弧焊焊鋁是利用其“陰極霧化”的特點(diǎn)，自行去除氧化膜。鎢極及縫區(qū)域由噴嘴中噴出的惰性氣體屏蔽保護(hù)，防止焊縫區(qū)和周圍空氣的反應(yīng)。鎢極氬弧焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）氬氣能有效地隔絕周圍空氣，本身又不溶于金屬，不和金屬反應(yīng)，施焊過程中電弧還有自動(dòng)清除熔池表面氧化膜的作用，因此，可成功地焊接易氧化、化學(xué)

41、活潑性強(qiáng)的強(qiáng)的有色金屬、不銹鋼和各種合金。 （2）鎢極電弧穩(wěn)定，即使在很小的焊接電流(<10a)下仍可穩(wěn)定地燃燒，特別適合于薄板、超薄板材料的焊接。 （3）熱源和填充焊絲可分別控制，因而熱輸入容易調(diào)節(jié)，可進(jìn)行各種位置的焊接，也是實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形的理想方法。 （4）由于填充焊絲熔滴不通過電弧，故不會(huì)產(chǎn)生飛濺，焊縫成形美觀。 鎢極氬弧焊的不足之處： （1）焊縫熔深淺，熔敷速度小，產(chǎn)生率較低。 （2）鎢極承載電流的能力較差，過大的電流會(huì)引起鎢極熔化和蒸發(fā)，其微粒有能進(jìn)入熔池，造成污染(夾鎢)。 （3）惰性氣體(氬氣、氮?dú)?較貴，和其他電弧焊手法(如交流手工弧焊、埋弧焊、co2氣體保護(hù)焊等)比

42、較，生產(chǎn)成本較高。tig焊工藝最適于焊接厚度小于3的薄板，工件變形明顯小于氣焊和手弧焊。交流tig焊陰極具有去除氧化膜的清理作用，可以不用熔劑，避免了焊后殘留熔劑、熔渣對(duì)接頭的腐蝕。接頭形式可以不受限制，焊縫成形良好、表面光亮。氬氣流對(duì)焊接區(qū)的沖刷使接頭冷卻加快，改善了接頭的組織和性能，適于全位置焊接。由于不用熔劑，焊前清理的要求比其他焊接方法嚴(yán)格。焊接鋁合金較適宜的工藝方法是交流tig焊和交流脈沖tig焊，其次是直流反接tig焊。通常，用交流焊接鋁合金時(shí)可在載流能力、電弧可控性以及電弧清理作用等方面實(shí)現(xiàn)最佳配合，故大多數(shù)鋁合金的tig焊都采用交流電源。采用直流正接（電極接負(fù)極）時(shí)，熱量產(chǎn)生于

43、工件表面，形成深熔透，對(duì)一定尺寸的電極可采用更大的焊接電流。即使是厚截面也不需預(yù)熱，且母材幾乎不發(fā)生變形。雖然很少采用直流反接（電極接正極）tig焊方法來焊接鋁，但這種方法在連續(xù)焊或補(bǔ)焊薄壁熱交換器、管道厚在2.4以下的類似組件時(shí)有熔深淺、電弧容易控制、電弧有良好的凈化作用等優(yōu)點(diǎn)。手工鎢極氬弧焊焊接鋁及鋁合金鎢極電弧焊有自動(dòng)和手動(dòng)之分，主要區(qū)別是“操作者”的不同。手工電弧焊操作這是工人，自動(dòng)焊操作者是人操控下的焊機(jī)。在使用自動(dòng)方法焊接復(fù)雜形狀處需使用手操作焊接。手操作是使用于需要短的焊道的不規(guī)則的形狀物件上焊接，或需要在難以達(dá)到的（不易接近的）區(qū)域的焊接，手操作也適合全姿勢焊接。1. 焊前準(zhǔn)備

44、。      （1）焊前清理。 焊前清理是保證鋁及鋁合 金焊接質(zhì)量的重要工藝措施。在焊前應(yīng)嚴(yán)格 清除焊件坡口及焊絲表面的氧化膜和油污， 清理的方法可采用化學(xué)清洗或機(jī)械清理。化 學(xué)清洗用10%左右氫氧化鈉水溶液，使氫氧 化鈉與氧化鋁作用生成易溶的氫氧化鋁al （oh）3。機(jī)械清理先用有機(jī)溶劑（丙酮、松香水 或汽油）擦拭表面以除油，隨后用細(xì)銅絲刷 或不銹鋼絲刷刷去氧化膜。      （2）預(yù)熱。 由于鋁的比熱比鋼大一倍、導(dǎo)熱 性比鋼大兩倍，所以為了防止焊縫區(qū)熱量的 大量流失，焊前

45、可對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱。薄、小鋁 件一般可不預(yù)熱；厚度超過58mm 的鋁件 可預(yù)熱100300。     2.焊接過程中的操作要領(lǐng)。（1）引弧。手工 鎢極氬弧焊通常采用引弧器進(jìn)行引弧。鎢極 不與焊件接觸，可使鎢極端頭保持完整，引 弧處不會(huì)產(chǎn)生夾鎢缺陷。（2）收弧。應(yīng)采取衰 減電流的方法，即電流自動(dòng)由大到小地逐漸 下降，以填滿弧坑，勿突然拉斷電弧。當(dāng)熄弧 后，氬氣會(huì)自動(dòng)延遲幾秒鐘停氣，以防止金 屬在高溫下產(chǎn)生氧化。（3）選擇工藝參數(shù)。根 據(jù)板厚選擇鎢極直徑、焊絲直徑；根據(jù)板厚 和焊接位置選擇焊接電流、氬氣流量等。   &#

46、160; 3.操作方法。（1）電弧引燃后，要保持噴嘴 到焊接處一定距離并稍作停留，使母材上形 成熔池后，再給送焊絲，焊接方向采用左焊 法。（2）焊絲的送進(jìn)。填充焊絲時(shí)，焊絲的端頭 切勿與鎢極接觸，否則焊絲會(huì)被鎢極沾染， 熔入熔池后形成夾鎢。填充焊絲不能離開氬 氣保護(hù)區(qū)，以免灼熱的焊絲端頭被氧化，降 低焊縫質(zhì)量。若中途停頓或焊絲用完再繼續(xù) 焊接時(shí)，要用電弧把起焊處的熔池金屬重新 熔化，形成新的熔池后再加焊絲，并與原焊 道重疊5mm 左右。在重疊處要少添加焊絲， 避免接頭過高。4. 焊后處理（1）.清除殘?jiān)讣竿旰?，如果是使用氣焊?皮焊條焊，在對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查和無損檢測之

47、前，需要對(duì)焊縫及兩側(cè)的殘存熔劑和焊渣及時(shí)進(jìn)行清除，以防止焊渣和殘存焊劑腐蝕焊縫及其表面，避免造成不良后果。常用的焊后清理方法如下：1）在6080的熱水中刷洗； 2）放入重鉻酸鉀（k2cr2o2）或質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%3%的鉻酐（cr2o2）;3）再在6080的熱水中洗滌；4）放入干燥箱中烘干或風(fēng)干。為了檢驗(yàn)殘存熔劑去除的效果，可以在焊件的焊縫中滴上蒸餾水，然后再將蒸餾水收集起來，并滴入裝有5%的硝酸溶液的小試管中，如有白色沉淀，則表示殘存熔劑尚未清除徹底。（2）焊件的表面處理通過適當(dāng)?shù)暮附庸に嚭驼_的操作技術(shù)，焊接后的鋁及鋁合金焊縫表面，具有均勻的波紋光滑的外貌。陽極化處理，特別是拋光及染色技術(shù)配合

48、使用時(shí)，可獲得高質(zhì)量的裝飾表面。減小焊接熱影響區(qū)，可使用陽極化處理導(dǎo)致不良的顏色變化減至最小。使用快速焊接工藝，可最大限度地減少焊接熱影響區(qū)。因此閃光對(duì)焊的焊縫，陽極化處理質(zhì)量良好。特別是對(duì)退火狀態(tài)下不能熱處理強(qiáng)化的合金的焊接件，陽極化處理后，金屬基本和焊接熱影響區(qū)之間的顏色反差最小。爐中和浸漬釬焊不是局部加熱的，所以金屬顏色的外觀是非常均勻的。可熱處理強(qiáng)化的合金，常常用作建筑結(jié)構(gòu)零件，它們?cè)诤附右院?，常常進(jìn)行陽極化處理。在這類合金中，焊接加熱會(huì)形成合金元素的析出，陽極化處理以后，熱影響區(qū)和焊縫之間會(huì)出現(xiàn)差異。這些在焊接區(qū)附近的暈圈，使用快速焊接可使其減至最小，或者使用冷卻墊塊和壓板也可使暈圈

49、減到很小，這些暈圈在焊接后，陽極化處理前，進(jìn)行固落處理可以消除。在化學(xué)處理的焊接件中，有時(shí)會(huì)遇到焊縫金屬和基全金屬的顏色差別較大，這就必須他細(xì)地選擇填充金屬的成分，特別是合金成分中含有硅時(shí)，就會(huì)對(duì)顏色的配比有影響。如有必要可以對(duì)焊進(jìn)行機(jī)械拋光。常用的機(jī)械拋光有拋光、磨光、磨料噴擊、噴丸等。機(jī)械拋光即通過研磨、去毛刺、滾光，拋光或砂光等物理方法改善鋁工件的表面。它的目的是通過盡可能少的工序獲得所需要的表面質(zhì)量。然而，鋁及鋁合金屬軟金屬，摩擦系數(shù)比較高，而且在研磨過程中如果發(fā)生過熱，有可能使焊件變形，基至從晶界斷裂的現(xiàn)象。這要求在拋光過程中有充分的潤滑，對(duì)金屬表面的壓力應(yīng)降低到最低。（3）焊后熱處

50、理焊后熱處理的目的就是為了改善焊接接頭的組織和性能或消除殘余應(yīng)力?？蔁崽幚韽?qiáng)化鋁合金在焊接以后，可以重新進(jìn)行熱處理，使基體金屬熱影響區(qū)的強(qiáng)度恢復(fù)到接近原來的強(qiáng)度。一般情況下，接頭破壞處通常都是在焊縫的熔化區(qū)內(nèi)。在重新進(jìn)行焊后熱處理后，焊縫金屬所獲得的強(qiáng)度，主要取決于使散的填充金屬。填充金屬與基體金屬的成分不同時(shí)，強(qiáng)度將取決于填充金屬對(duì)基體金屬的稀釋度。最好的強(qiáng)度與焊接金屬所使用的熱處理相適應(yīng)。5. 注意事項(xiàng)      （1）因釷有放射性危害，故磨削釷鎢極的 砂輪機(jī)必須裝有抽風(fēng)裝置。焊工應(yīng)帶口罩， 磨削完畢應(yīng)洗凈手臉。（2）焊接時(shí)鎢極端

51、部嚴(yán) 禁與焊絲相接觸，以免短路。鎢極端頭變粗 后，必須及時(shí)修磨，以利于焊縫良好成形。（3）手工鎢極氬弧焊要根據(jù)焊件的材質(zhì)選取不 同的電源種類和極性，這對(duì)保證焊縫質(zhì)量有 重要作用。（4）手工鎢極氬弧焊是雙手同時(shí)操 作的焊接方法，這一點(diǎn)有別于手工電弧焊。 操作時(shí)，雙手要配合協(xié)調(diào)，才能保證焊縫的 質(zhì)量，因此，應(yīng)加強(qiáng)這方面的基本功的訓(xùn)練。      手工鎢極氬弧焊一般適用于焊接薄板， 具有電弧穩(wěn)定、成形美觀、焊件變形小、操作 靈活等優(yōu)點(diǎn)，更適于焊接尺寸較精密的小零 件。由于受到鎢極允許電流密度的限制，它 的熔透能力小，所以厚度大于6mm 的厚

52、板一 般不采用。否則要開坡口采用多層焊，但生 產(chǎn)率低、不經(jīng)濟(jì)，而且變形也大，因此，厚板 一般用熔化極氬弧焊。3.4.2 鋁合金的熔化極氬弧焊（mig）也稱為熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊,電弧是在惰性氣體保護(hù)中的焊件和鋁及鋁合金焊絲之間形成,焊絲作為電極及填充金屬。由于焊絲作為電極,可采用高密度電流,因而母材熔深大,填充金屬熔敷速度快,焊接生產(chǎn)率高。mig焊接鋁合金通常采用直流反極性，這樣可保持良好的陰極霧化作用。鋁合金mig焊不必用熔劑支隊(duì)妨礙熔化的氣體鋁的氧化鋁薄膜，這層氧化鋁膜的去除是利用焊件金屬為負(fù)極時(shí)的電弧作用。因此，mig焊接后不會(huì)因沒有仔細(xì)去除熔劑而造成焊縫金屬腐蝕的危險(xiǎn)。焊接薄、中等

53、厚度板材時(shí)，可用純氦保護(hù)。焊前一般不預(yù)熱，板厚較大時(shí)，也只需預(yù)熱起弧部位。根據(jù)焊炬移動(dòng)方式的不同，鋁合金mig焊工藝分為半自動(dòng)mig和自動(dòng)mig焊，對(duì)焊工的操作技術(shù)水平要求較低，比較容易訓(xùn)練完成。鋁合金半自動(dòng)mig焊工藝半自動(dòng)焊的焊槍由操作者握持著向前移動(dòng)。熔化極半自動(dòng)氬焊多采用平特性電源，焊絲直徑為1.23.0。可采用左焊法，焊炬與工件之間的夾角為75°，以提高操作者的可見度。多用于點(diǎn)焊、短焊縫、斷續(xù)焊縫及鋁容器中的橢圓形封頭、人孔接管、支座板、加強(qiáng)圈、各種內(nèi)件及錐頂?shù)?。熔化極半自動(dòng)氬弧焊的點(diǎn)固焊縫應(yīng)設(shè)在坡口反面，點(diǎn)固焊縫的長度為4060，對(duì)于相同厚度的鋁錳、鋁鎂合金，焊接電流應(yīng)降

54、低2030a，氬氣流量增大1015l/min。脈沖mig焊可以將熔池控制得很小，容易進(jìn)行全位置焊接，尤其焊接薄板、薄壁管的立焊縫、仰焊縫和全位置焊縫是一種較理想的焊接方法。脈沖mig焊電源是直流脈沖，脈沖tig焊的電源是交流脈沖。它們的焊接工藝參數(shù)基本相同。純鋁、鋁鎂合金半自動(dòng)脈沖mig焊的工藝參數(shù)見表3.4。表3.4 鋁鎂合金半自動(dòng)脈沖mig焊的工藝參數(shù)合金牌號(hào)板厚/焊絲直徑/基值電流/a脈沖電流/a電弧電壓/v脈沖頻率/hz氬氣流量/l·min-1備注5a03（lf3）1810202512014018195020噴嘴孔徑16焊絲牌號(hào)lf35a05（lf5）401216018019

55、202022噴嘴孔徑16焊絲牌號(hào)lf5鋁合金mig焊需注意的問題如下。（1）噴射過渡焊接時(shí)，電弧電壓應(yīng)稍低一點(diǎn)，使電弧略帶輕微爆破聲，此時(shí)熔滴形式屬于噴射過渡中的射滴過渡?；￠L增大對(duì)焊縫成形不利，對(duì)防止氣孔也不利。（2）在中等焊接電流范圍內(nèi)（250400a），可將弧長控制在噴射過渡區(qū)與短路過渡區(qū)之間，進(jìn)行亞射流電弧焊接。這種熔滴過渡形式的焊縫成形美觀，焊接過程穩(wěn)定。（3）粗絲大電流mig焊（4001000a）在平焊厚板時(shí)具有熔深大、生產(chǎn)率高、變形小等優(yōu)點(diǎn)。但由于熔池尺寸大，為加強(qiáng)對(duì)熔池的保護(hù)，應(yīng)采用雙層保護(hù)焊槍（外層噴嘴送ar氣，內(nèi)層噴嘴送ar-he混合氣體），這樣可擴(kuò)大保護(hù)區(qū)域和改善熔池形狀

56、。（4）大電流時(shí)，為了保護(hù)熔池后面的焊道，可在雙層噴嘴角后面再安裝附加噴嘴。采用自動(dòng)mig焊得到的鋁合金焊接接頭的力學(xué)性能良好。表3.5 防銹鋁焊接接頭的力學(xué)性能母材牌號(hào)板厚/焊絲型號(hào)焊絲直徑/焊接正面/背面層數(shù)抗拉強(qiáng)度/mpa冷彎角/（°）5a02（lf2）12salmg-231/1177.51889213025salmg-241/1175.8177.61071645a03（lf3）20salmg-231/12332342392403435404620salmg-541/129629964745a06（lf6）18salmg-541/131433032723.4.3鋁合金的激光焊 （）鋁及鋁合金激光焊接